Scaffolds de biovidro BG45S5® para reparo de danos do tecido ósseo

Autor(es)

Mariana de Oliveira Silva

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2018-08-28

Membros da banca

Celso Aparecido Bertran; Italo Odone Mazali; Mariana Motisuke

• Orientador: Celso Aparecido Bertran

Resumo

O biovidro 45S5® é um dos materiais mais promissores para reparo de danos no tecido ósseo, especialmente em intervenções buco-maxilares, devido à sua biocompatibilidade, bioatividade e osteoindutividade. Porém, sua reduzida janela de sinterização faz com que a maioria das tentativas de construir "scaffolds" deste biovidro com um bom compromisso entre porosidade e propriedades mecânicas resulte em cristalização, o que afeta as propriedades que o tornam um material tão promissor. Nessa dissertação, foi desenvolvida uma estratégia para produção de "scaffolds" de biovidro 45S5v® a partir do uso de partículas grandes e pequenas do biovidro produzidas pela técnica de fusão e resfriamento. Os "scaffolds" foram preparados pela aglutinação dessas partículas com um sol-gel de mesma composição e um agente porogênico, sendo posteriormente moldados em cilindros. Foram avaliados sóis-géis catalisados pelos ácidos nítrico e fórmico. Analisou-se também a associação de surfactante Renex 120® aos sóis-géis, visando melhorar a molhabilidade das partículas de biovidro. Peróxido de hidrogênio em conjunto com surfactante e microesferas de poliestireno foram avaliadas como agentes porogênicos. Para conseguir valores de porosidade e resistência mecânica adequadas, foram estudadas razões de partículas/sol-gel e partículas/microesferas de poliestireno, assim como diversas metodologias de calcinação. Inicialmente, foram testadas somente as partículas grandes, e os resultados obtidos mostraram que o sol-gel catalisado por ácido fórmico 0,1 mol L-1 leva ao melhor recobrimento e o uso de microesferas de poliestireno como agente porogênico permitiu obter "scaffolds" com poros interconectados maiores que 50 µm. Para as partículas pequenas, utilizou-se a mesma metodologia, sendo obtidos poros interconectados de tamanhos inclusive maiores que 100 µm. O melhor tratamento térmico foi planejado considerando a estabilidade cinética dos vidros. Os "scaffolds" foram termicamente tratados em estágios para eliminação dos solventes (120 °C por 3 horas), da matéria orgânica (250 °C por 6 horas) e dos nitratos (400 °C por 12 horas) e, finalmente, calcinados (1200 °C por 10 segundos). O grau de cristalização obtido foi muito menor que o reportado na literatura para "scaffolds" de 45S5®. A cristalização parcial pode ser justificada pela possível formação de cristais durante a calcinação devido à reação das partículas com o sol-gel. A caracterização dos "scaffolds" mostrou que esse material possui a composição esperada para o 45S5® e os ensaios de lixiviação mostram um comportamento típico de biovidro 45S5® não cristalizado. Os resultados confirmam que a estratégia de unir partículas de biovidro 45S5® com um sol-gel com a mesma composição representa uma alternativa válida para a construção de "scaffolds" de biovidro com cristalinidade reduzida, especialmente quando preparados com as partículas pequenas (AU)

• Processo FAPESP: 17/12932-6 - Scaffolds de biovidro BG45S5 para reparo de danos do tecido ósseo
• Beneficiário: Mariana de Oliveira Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado